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土工膜破壞原因分析及防治措施

文檔作者：鄭建華1，許四法2 文檔來源： 1．寧波市建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站 2．浙江工業(yè)大學建筑-I"程學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月25日
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2010年4月
第39卷第4期
施工技術
CONSTRUCTl0N TECI-INOLOGY 83
土工膜破壞原因分析及防治措施
鄭建華1，許四法2
(1．寧波市建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站，浙江寧波315010；
2．浙江工業(yè)大學建筑-I"程學院，浙江杭州310014)
【摘要】為了防止雨水流人垃圾中形成的滲濾液等多種有害物質(zhì)流入地下污染地下水以及周圍環(huán)境，現(xiàn)代垃圾填
埋場都設置了防滲系統(tǒng)。防滲系統(tǒng)一般由無紡布、防滲材料以及膨潤土土工毯等組成，由于在熱應力、拉應力以及
穿刺等各種因素的作用下，可能導致防滲系統(tǒng)破壞而使有害物質(zhì)流入地下。介紹了造成防滲系統(tǒng)破壞的原因及其
防治措施。
【關鍵詞】垃圾填埋場；防滲系統(tǒng)；破壞原因；防治措施
【中圖分類號】TU761．11 【文獻標識碼】A 【文章編號】1002—8498(2010)04-0083-02
Destructive Causes Analysis of Geomembrane and Prevention Measures
Zheng Jianhual，Xu Sifa2
(1．‰Ch可Supervision Station ofs=fity and Q∞z毋ofConstruction Engineering，Ningbo，Zhejiong 315010，China；
2．College ofCivil Engineering and Architecture，Zhejiang University礦Technology，Hangzhou，Zhefiang 310014，China)
Abstract：The waste landfill should be designed no leachate that may include hazardous materials flowing
into surrounding ground and water over long period of years．A seepage system composed of
geomembrane，geotextile and GCL is installed on the bottom and the side slope of a waste landfill．The
seepage system is considered to bear various forces，such as tensile force，thermal stress and puncture，
and it would be damaged under the influence of various factors．The main reasons of damage of
geomebrane are analyzed，and the measures and suggestions on prevention are presented．
Key words：waste landfill；seepage system；destructive cause；prevention measure
現(xiàn)代垃圾填埋場設計時都設置了以橡膠、樹脂等
高分子材料做成的土工膜為主的防滲系統(tǒng)。但是由于
我國垃圾不分類和成分復雜，防滲系統(tǒng)經(jīng)常遭到破壞
而滲漏。
1土工膜破壞的原因
1)端部固定設計不當垃圾填埋場邊坡的上端部
一般采用混凝土或土固定土工膜，防止垃圾壓縮時界
面上產(chǎn)生的摩擦力使土工膜下滑失去防滲能力。因此
設計時必須考慮垃圾壓縮引起的土工膜張拉力、溫度
變化產(chǎn)生的溫度應力以及基礎沉降引起的土工膜張拉
應力?；炷粱蚪饘俟潭芰Ρ仨毚笥诟鞣N合力。但
是用金屬條固定時，一般采用螺栓把金屬條固定在底
部混凝土上，土工膜的張拉力到一定值后，金屬條與土
工膜之間的固定力無法滿足，使得螺栓孔周圍的土工
膜應力集中，發(fā)生端部固定破壞或滑坡等土工膜被拉
破現(xiàn)象。
2)土工膜預留長度不足土工膜一般都為高分子
材料，是典型的黏彈性材料，當環(huán)境溫度下降時會產(chǎn)生
很大的溫度應力。垃圾填埋場的設計填埋年限都在
15年左右，因此邊坡部防滲系統(tǒng)的土工膜在鋪設后長
時間處于暴露狀態(tài)，溫度隨著外界溫度變化。另外，生
垃圾在降解過程中產(chǎn)生較大熱量，垃圾體內(nèi)溫度可達
60℃。圖l為某垃圾填埋場現(xiàn)場測得的土工膜溫度，
可以看出，土工膜最高溫度可達70℃以上，最低為
O℃，溫差達50一70℃，土工膜的熱膨脹系數(shù)1．0 x
lO。／℃左右，幾米長的土工膜就會產(chǎn)生3．0kN／m的
溫度應力。如防滲系統(tǒng)為夏天施工，隨著季節(jié)變化，當
土工膜預留長度不足時，在綜合應力作用下，土工膜端
部固定物被拉動，造成土工膜滑落。
3)基礎局部沉降垃圾填埋高度一般有幾十米，
當基礎局部強度不足，很有可能造成沉降?；蛘咴谠?
有垃圾填埋場處擴建，由于垃圾降解壓縮，上部垃圾重
[收稿日期】2009—1l-17
[作者簡介】鄭建華，寧波市建筑工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站副總工
程師，高級工程師，國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師．國家二級注冊建
造師，寧波市長春路35號銀河大廈12樓315010，電話：
13906690966，E—nufil：面h196551l@qq．COIII
萬方數(shù)據(jù)
施工技術第39卷
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圈1土工膜表面溫度
Fig．1 Surface temperature of geo-membrane
量的作用下土工膜追隨基礎變形被拉伸，使土工膜長
期處于高應力狀態(tài)。在高應力長期作用下可能發(fā)生蠕
變破壞，直接影響使用壽命。另外，邊坡上部未被填埋
部分，土工膜與下部很有可能脫空，此時如遇尖銳物，
2．0—3．0ram厚的土工膜極易被戳破。
4)下落物體我國大量的垃圾填埋場建在山區(qū)，
即山谷型垃圾填埋場。周圍既有大塊石也有樹木，如
對施工完的土工膜保護不夠，采伐樹木導致石頭或被
伐下的樹木滾落到土工膜上，造成土工膜破損的事例
時有發(fā)生。
5)碾壓機械垃圾填埋后一般都要被碾壓提高垃
圾的密實度，增加庫容。但是當碾壓機械接近土工膜
時，土工膜的張拉力明顯提高，是沒有碾壓機械的2．5
倍。極易造成土工膜局部破損。
6)搭接不良土工膜一般采用高溫加壓焊接的方
法連接，但是當溫度不夠高或加壓不足時，連接可能不
牢固，在風的作用和紫外線的照射下，搭接性能下降，
最終剝落。
基層處理不當邊坡部基層有很多砂礫或塊石，
土工膜直接在上面鋪設，造成土工膜破損。
2 防治措施
2．1端部固定
土工膜為夏天施工時必須留出足夠的長度以備溫
度下降收縮，邊坡部鋪設不要張拉土工膜，稍微有點松
弛但又沒有皺褶。冬季施工土工膜平整鋪設即可。端
部如圖2所示進行處理可以預防固定破損。
圖2端部處理
Fig．2 End treatment
2．2基層處理
基層須碾壓密實，遇到砂礫或石料等時，可鋪設一
層黏土或用砂漿找平后再鋪貼一層無紡布以保護土工
膜。也可以把表土除去換填，確?；鶎拥钠秸?。
遇到軟弱基層時，可以采用基層換填或加固處理。
當基層含水量很高難以壓實，可采用排水堆載的方法
加快固結(jié)。有些特殊地區(qū)地下可能含有不明氣體，必
須設置排氣管，否則當土工膜鋪設后，氣壓會使土工膜
上鼓，影響安全使用。
2．3施工保護
施工中必須采取措施保護已鋪設完的土工膜。與
其它施工由低到高順序不同，垃圾填埋場邊坡部土工
膜鋪設是從上到下。若由下往上施工，當施工上部土
工膜的時候，施工機械或其它雜物下落到已鋪設完的
土工膜上，造成破損。
對于施工完的土工膜，及時做好鋪設保護材料工
作，比如遮光性無紡布和黏土等。
3防滲層的維護管理
垃圾填埋過程中，涉及到垃圾運輸、填埋碾壓、施
工管理和環(huán)境管理等，防滲層的維護管理有以下要點。
1)收集資料了解垃圾填埋場防滲系統(tǒng)有無滲漏
情況，發(fā)生破壞的原因，有無必要修補，修補的方法等。
2)平時檢查內(nèi)容①日常檢查對周圍的水質(zhì)、
大氣進行定期取樣觀測，根據(jù)各項指標是否異常判別
防滲系統(tǒng)的完整性。發(fā)現(xiàn)指標有異常，查明異常的原
因，如為防滲系統(tǒng)遭到破壞必須查清楚原因和修補的
方法。②臨時檢查地震、臺風等事件發(fā)生后，防滲系
統(tǒng)的完整性檢查，檢查方法同日常檢查。
3)檢查結(jié)果的判定根據(jù)異常情況判定防滲系統(tǒng)
破損造成滲漏，必須采取應急措施控制污染區(qū)擴大，制
詳細的修補方案，以及防止事故再次發(fā)生的對策。
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